一種風電葉片根部金屬法蘭盤的安裝方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于風電葉片技術領域，具體涉及一種風電葉片根部金屬法蘭盤的安裝方法。
【背景技術】
[0002]現行的風電葉片根部金屬法蘭安裝方式是:在風電葉片的根部復合材料上鉆孔，在金屬法蘭的對應位置鉆孔，再通過螺絲將金屬法蘭盤永久的固定在風電葉片復合材料上。這種傳統方法的最大弊端是需要在復合材料上鉆數個額外的螺絲孔，從而破壞和犧牲了部分葉片復合材料的力學性能，對其疲勞性能和強度安全系數有不確定影響，尤其是在風電葉片根部安全系數設計余量較少的情況下，影響更大;此外，現行的金屬法蘭主要作用是保證風電葉片與風力機輪轂連接面平整，避免葉片根部復合材料端面平整度達不到裝配要求，造成的界面受力不均，從而產生的損傷，此類金屬法蘭厚度較薄，常見的均在1mm至25mm范圍內，重量也僅在30kg至75kg范圍內，見圖1。
[0003]目前所采用的金屬法蘭安裝方法，先制作復合材料風電葉片2，在復合材料風電葉片2根部端面均布鉆要求數量的螺絲孔，將金屬法蘭螺栓孔3對齊復合材料風電葉片2根部雙頭螺栓安裝至金屬法蘭I貼緊2根部端面用螺絲穿過固定金屬法蘭I和復合材料風電葉片2。
[0004]但是隨著風電葉片產品越來越長，葉片根部載荷越來越大，同時葉片根部雙頭螺栓自根部端面伸出長度有嚴格要求，為降低螺栓疲勞載荷(增加螺栓長度可有效降低載荷)，提高螺栓使用壽命，需要對傳統的法蘭盤增厚，從而增加螺栓長度并有效的減小疲勞載荷。
[0005]螺栓長度=螺栓葉片內長度+螺栓伸出長度+法蘭盤厚度，可見在前兩者均有嚴格限制的條件下，增加法蘭盤厚度可有效解決螺栓載荷過大問題。
[0006]法蘭盤厚度增加至10mm，以葉片節圓直徑2.1 Im為例，重量激增至500kg，仍采用鉆孔方式安裝法蘭盤明顯不可取，存在鉆孔難以實現，螺絲連接無法平衡法蘭盤重量，無法固定法蘭盤等問題。
[0007]關于大厚度、大重量(厚度大于25mm的稱之為大厚度，重量大于125kg稱之為大重量)金屬法蘭盤安裝方法目前暫無相關專利、報道。
【發明內容】
[0008]為解決上述技術問題，本發明的目的是提出一種風電葉片根部金屬法蘭的安裝方法。
[0009]本發明為完成上述目的采用如下技術方案:
一種風電葉片根部金屬法蘭盤的安裝方法，所述的金屬法蘭盤安裝在風電葉片根部；所述的安裝方法是在復合材料葉片根部的前提下，滿足大厚度、大重量金屬法蘭盤與風電葉片根部的緊固連接;所述安裝方法的具體步驟如下: 1)金屬法蘭盤的加工:根據所需尺寸加工金屬法蘭盤，金屬法蘭盤為金屬圓環，在金屬圓環的軸向端面加工若干個沿圓周均布的雙頭螺栓通孔，且雙頭螺栓通孔的數量與風電葉片根部端面螺栓孔數相同，同時在金屬法蘭盤徑向內側的圓周面上加工用以安裝花籃螺栓的盲孔，且所述的盲孔為沿圓周均布的若干個；
2)風電葉片的加工:根據所需尺寸加工風電葉片;在風電葉片距離根部端面指定距離處，沿風電葉片圓柱形根部的徑向加工若干個用以安裝圓螺母的圓螺母通孔，圓螺母通孔數量與風電葉片根部端面上螺栓孔的數量一致;在所述的風電葉片上加工有若干個沿圓周均布的通孔，且每個所述的通孔與所對應的圓螺母通孔相連通;在每個所述的圓螺母通孔內安裝與雙頭螺柱配合的圓螺母;在若干個所述圓螺母一側端面上均加工用以安裝花籃螺栓的盲孔，圓螺母上的盲孔與金屬法蘭盤上所對應的盲孔共同對應一個所述的花籃螺栓設置；
3)利用吊具將金屬法蘭盤吊起，將金屬法蘭盤貼在風電葉片根部的外側，并使金屬法蘭盤上的所述雙頭螺栓通孔與風電葉片根部的所述通孔一一對應；
4)預先松開花籃螺栓的中間卡環，使花籃螺栓的一端安裝在其中一個所述圓螺母的盲孔內；
5)將花籃螺栓的另一端固定在金屬法蘭盤內側與步驟4)中所述圓螺母的盲孔所對應的的盲孔內；
6)按照所要求的預緊力將花籃螺栓的中間卡環扭緊；
7)在風電葉片根部與步驟4)所述圓螺母在同一對角線的另一個圓螺母上安裝另一花籃螺栓;然后重復步驟5)?6)完成另一花籃螺栓的安裝；
8)重復上述步驟完成其余多組花籃螺栓的安裝；
9)拆除吊具，檢查法蘭盤與風電葉片根部端面之間的間隙，對法蘭盤與風電葉片根部端面之間的間隙進行檢查，法蘭盤與風電葉片根部端面之間的間隙要求< 1mm，沒達到要求時需檢查中間是否夾雜異物，法蘭盤和葉根端面是否平整，花籃螺栓中間卡環是否扭緊。
[0010]本發明提出的一種風電葉片根部金屬法蘭盤的安裝方法，采用上述技術方案，具有以下的有益效果:
1、金屬法蘭盤和風電葉片根部連接時，無需對風電葉片復合材料進行額外的鉆孔;通過花籃螺栓、雙頭螺栓將金屬法蘭與葉片根部連接到一起，無需破壞風電葉片根部復合材料層，提高了風電葉片根部復合材料的安全系數。
[0011 ] 2.降低操作難度:傳統方法需要將法蘭盤固定后手動鉆孔再裝配螺絲將法蘭盤固定，本發明的安裝方法去除了根部復合材料人工開孔裝配螺絲的步驟，降低了操作難度，提高了裝配效率。
[0012]3.可拆卸重復利用:在葉片與風力機輪轂通過雙頭螺栓緊固后，即可拆除花籃螺栓、MlO螺栓和墊片以備后續使用。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的結構示意圖。
[0014]圖中:1、金屬法蘭盤，2、風電葉片根部，3、圓螺母，4、雙頭螺栓通孔，5、花籃螺栓，
6、M10螺栓，7、墊片。
【具體實施方式】
[0015]結合附圖和具體實施例對本發明加以說明，本發明以節圓直徑為2.11m，重量為500kg，厚為10mm金屬法蘭盤的安裝為例；
如圖1所示，一種風電葉片根部金屬法蘭盤的安裝方法，所述的金屬法蘭盤I安裝在風電葉片根部2;所述的安裝方法是在復合材料葉片根部的前提下，滿足大厚度、大重量金屬法蘭盤與風電葉片根部的緊固連接;所述安裝方法的具體步驟如下:
2)金屬法蘭盤I的加工:根據所需尺寸加工金屬法蘭盤I，金屬法蘭盤I為金屬圓環，在金屬圓環的軸向端面加工若干個沿圓周均布的雙頭螺栓通孔4，且雙頭螺栓通孔4的數量與風電葉片根部端面螺栓孔數相同，同時在金屬法蘭盤徑向內側的圓周面上加工用以安裝花籃螺栓的盲孔，且所述的盲孔為沿圓周均布的若干個；
3)風電葉片的加工:根據所需尺寸加工風電葉片;在風電葉片距離根部端面指定距離處，沿風電葉片圓柱形根部的徑向加工若干個用以安裝圓螺母3的圓螺母通孔，圓螺母通孔數量與風電葉片根部端面上螺栓孔的數量一致;在所述的風電葉片上加工有若干個沿圓周均布的通孔，且每個所述的通孔與所對應的圓螺母通孔相連通;在每個所述的圓螺母通孔內安裝與雙頭螺柱配合的圓螺母3;在每個所述圓螺母上加工用以安裝花籃螺栓的盲孔，圓螺母3上的盲孔與金屬法蘭盤上所對應的盲孔共同對應一個所述的花籃螺栓5設置；
4)利用吊具將金屬法蘭盤吊起，將金屬法蘭盤貼在風電葉片根部的外側，并使金屬法蘭盤I上的所述雙頭螺栓通孔4與風電葉片根部2的所述通孔一一對應；
5)預先松開花籃螺栓5的中間卡環，使花籃螺栓的一端安裝在其中一個所述圓螺母的盲孔內；
6)將花籃螺栓的另一端固定在金屬法蘭盤內側與步驟4)中所述圓螺母的盲孔所對應的的盲孔內；
7)按照所要求的預緊力將花籃螺栓的中間卡環扭緊；
8)在風電葉片根部與步驟4)所述圓螺母在同一對角線的另一個圓螺母上安裝另一花籃螺栓;然后重復步驟5)?6)完成另一花籃螺栓的安裝；
9)重復上述步驟完成其余多組花籃螺栓的安裝；
拆除吊具，檢查法蘭盤與風電葉片根部端面之間的間隙，對法蘭盤與風電葉片根部端面之間的間隙進行檢查，法蘭盤與風電葉片根部端面之間的間隙要求Slmm，沒達到要求時需檢查中間是否夾雜異物，法蘭盤和葉根端面是否平整，花籃螺栓中間卡環是否扭緊。
【主權項】
1.一種風電葉片根部金屬法蘭盤的安裝方法，其特征在于:所述的金屬法蘭盤(I)安裝在風電葉片根部(2);所述的安裝方法是在復合材料葉片根部的前提下，滿足大厚度、大重量金屬法蘭盤與風電葉片根部的緊固連接;所述安裝方法的具體步驟如下: 1)金屬法蘭盤(I)的加工:根據所需尺寸加工金屬法蘭盤(I)，金屬法蘭盤(I)為金屬圓環，在金屬圓環的軸向端面加工若干個沿圓周均布的雙頭螺栓通孔(4)，且雙頭螺栓通孔(4)的數量與風電葉片根部端面螺栓孔數相同，同時在金屬法蘭盤徑向內側的圓周面上加工用以安裝花籃螺栓的盲孔，且所述的盲孔為沿圓周均布的若干個； 2)風電葉片的加工:根據所需尺寸加工風電葉片;在風電葉片距離根部端面指定距離處，沿風電葉片圓柱形根部的徑向加工若干個用以安裝圓螺母的圓螺母通孔，圓螺母通孔數量與風電葉片根部端面上螺栓孔的數量一致;在所述的風電葉片上加工有若干個沿圓周均布的通孔，且每個所述的通孔與所對應的圓螺母通孔相連通;在每個所述的圓螺母通孔內安裝與雙頭螺柱配合的圓螺母(3);在若干個所述圓螺母(3)—側端面上均加工用以安裝花籃螺栓(6)的盲孔，圓螺母(3)上的盲孔與金屬法蘭盤上所對應的盲孔共同對應一個所述的花籃螺栓(6)設置； 3)利用吊具將金屬法蘭盤吊起，將金屬法蘭盤(I)貼在風電葉片根部(2)的外側，并使金屬法蘭盤上的所述雙頭螺栓通孔與風電葉片根部的所述通孔一一對應； 4)預先松開花籃螺栓(5)的中間卡環，使花籃螺栓(5)的一端安裝在其中一個所述圓螺母的盲孔內； 5)將花籃螺栓(5)的另一端固定在金屬法蘭盤內側與步驟4)中所述圓螺母(3)的盲孔所對應的的盲孔內； 6)按照所要求的預緊力將花籃螺栓的中間卡環扭緊； 7)在風電葉片根部與步驟4)所述圓螺母在同一對角線的另一個圓螺母上安裝另一花籃螺栓;然后重復步驟5)?6)完成另一花籃螺栓的安裝； 8)重復上述步驟完成其余多組花籃螺栓的安裝； 9)拆除吊具，檢查法蘭盤與風電葉片根部端面之間的間隙，對法蘭盤與風電葉片根部端面之間的間隙進行檢查，法蘭盤與風電葉片根部端面之間的間隙要求< 1mm，沒達到要求時需檢查中間是否夾雜異物，法蘭盤和葉根端面是否平整，花籃螺栓中間卡環是否扭緊。
【專利摘要】本發明屬于風電葉片技術領域，提出一種風電葉片根部金屬法蘭的安裝方法。提出的一種風電葉片根部金屬法蘭的安裝方法包括有金屬法蘭盤的加工、風電葉片的加工、金屬法蘭盤與風電葉片通過花籃螺栓連接為一體；金屬法蘭盤為金屬圓環，金屬法蘭盤徑向內側的圓周面上加工用以安裝花籃螺栓的盲孔，且所述的盲孔為沿圓周均布的若干個；在所述的風電葉片上加工有若干個沿圓周均布的通孔，且每個所述的通孔與所對應的圓螺母通孔相連通；在每個圓螺母通孔內安裝與雙頭螺柱配合的圓螺母；在若干個所述圓螺母一側端面上均加工用以安裝花籃螺栓的盲孔；本發明提出提高了風電葉片根部復合材料的安全系數、降低了操作難度，提高了裝配效率。
【IPC分類】F03D13/10
【公開號】CN105673350
【申請號】CN201610033155
【發明人】吳勝軍, 姚保鵬, 黃建耀, 黎華
【申請人】洛陽雙瑞風電葉片有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月19日